Quer eu queira apenas “conversar” com amigos próximos ou conectar-me a estações distantes em outro continente, o rádio CB oferece ambas as opções. Mas o que realmente influencia o alcance do rádio CB? Vamos esclarecer isso aqui.
É difícil dizer qual destes fatores é o mais importante, pois quase todos influenciam uns aos outros. E, em todos os casos, “a RF e o amor viajam de formas estranhas”. Às vezes, mesmo com potência máxima, não é possível alcançar a aldeia vizinha; outras vezes, é possível alcançar a América do Sul com apenas 1 watt. Porquê?
As condições de propagação das ondas de rádio
A física das ondas de rádio tem sido uma área de investigação ativa desde a sua descoberta, há mais de 100 anos. Ainda hoje, nem todos os efeitos são totalmente compreendidos e, portanto, apenas parcialmente previsíveis. A propagação das ondas de rádio depende muito da frequência. Para o CB, estamos a falar de frequências na faixa superior das ondas curtas, a 27 MHz. Para esta faixa de ondas curtas, existem dois caminhos de propagação possíveis: onda terrestre e onda celeste.
A Onda Terrestre
A onda terrestre propaga-se ao longo da superfície da Terra. Está sujeita a uma forte atenuação porque o solo, as rochas, etc. são maus condutores elétricos. Isto limita fortemente o alcance a alguns ou algumas dezenas de quilómetros. O alcance real alcançado com a propagação da onda terrestre depende essencialmente da potência de transmissão, do terreno e da localização da antena ou da própria antena. No entanto, existem limites físicos – mesmo com uma potência de transmissão extremamente alta e uma antena perfeita, eventualmente não é possível ir mais longe.
Mas, às vezes, esse alcance limitado é exatamente o que você deseja. Ao conversar com amigos do clube local, sinais de grandes distâncias podem ser tão perturbadores quanto interrupções causadas por uma tempestade.
O alcance típico da onda terrestre para rádio CB é de aproximadamente 5 a 30 km, dependendo das condições.
A Onda Celeste
A onda ionosférica, por outro lado, segue regras completamente diferentes e pode proporcionar contacto a vários milhares de quilómetros, mesmo com potência de transmissão moderada. As ondas de rádio emitidas pela antena não se movem apenas ao longo da superfície da Terra, mas também se espalham para cima. A intensidade com que isso ocorre depende do tipo de antena e da sua configuração.
No seu caminho ascendente, as ondas de rádio acabam por encontrar áreas refletoras da ionosfera que envolve o nosso planeta. A ionosfera é a região muito acima da atmosfera, com alturas entre 80 e 400 km. O nome vem do processo de “ionização” que ocorre nessa região. Esse é o efeito físico em que uma molécula é “libertada” dos seus elétrons por uma forte radiação. Enquanto a molécula era eletricamente neutra com elétrons antes, depois de perder a sua camada externa de elétrons, ela fica eletricamente carregada positivamente.
E essa “ionização” é exatamente o que reflete as ondas de rádio. A rigor, não se trata de reflexão, mas de difração e refração, fenômenos bem conhecidos da óptica.
Os raios de sol abrem caminho
De onde vem a radiação que ioniza as moléculas? Do sol! A nossa estrela central produz quantidades inimagináveis de energia a cada segundo, uma parte significativa da qual chega até nós na forma de radiação. Felizmente, a ionosfera e a atmosfera protegem-nos dos efeitos nocivos dessa radiação. Em grandes altitudes, essa energia atua sem obstáculos e, portanto, em determinadas circunstâncias, causa a ionização das moléculas de ar presentes ali. Essas “circunstâncias” são muito complexas. O grau de ionização depende da densidade das moléculas de ar, da atividade do sol, do ângulo em que a radiação solar atinge a Terra, etc.
O efeito geral da onda celeste é, portanto, dado por um reflexo das ondas de rádio a alturas de 80 a cerca de 400 km. Esses reflexos não são nitidamente definidos e também mudam com o tempo. Quando existem, um sinal de rádio pode ser refletido e espelhado de volta para a superfície da Terra. E aí? Refletido novamente para cima, atingindo uma camada refletora na ionosfera novamente, direcionado para baixo e assim por diante. Após aproximadamente 7 desses “saltos”, você deu a volta ao mundo, criando tráfego de rádio mundial em ondas curtas.
Para a faixa de frequência do rádio CB em 27 MHz, é bastante frequente que, durante períodos de alta atividade solar, se formem camadas refletoras a cerca de 80-100 km de altura, as chamadas camadas E. Devido à altura relativamente baixa, o alcance é limitado a cerca de 2000-3000 km; raramente ocorrem fenômenos de propagação em múltiplos saltos. No entanto, a força de reflexão é muito boa, tornando possíveis conexões perfeitas mesmo com potência muito baixa, de apenas alguns watts. Nesses dias, ouvimos o rádio dos táxis de Moscovo tão claramente quanto o vizinho a três ruas de distância. Esses efeitos às vezes ocorrem muito brevemente, esporadicamente, e é por isso que esse fenômeno da onda celeste também é chamado de Sporadic-E.
Outros efeitos da reflexão em grandes alturas (as chamadas camadas F) também existem, mas são muito mais raros e geralmente ocorrem apenas durante períodos de alta atividade solar. E há efeitos cujas causas ainda não são completamente claras, como a chamada Propagação Trans-Equatorial (TEP), que muitas vezes fornece ao rádio CB excelentes sinais de norte a sul, por exemplo, da Europa à América do Sul.
O que realmente determina a distância que você pode transmitir?
Vamos resumir. A onda terrestre atinge cerca de 5 a 30 km, dependendo da antena e da localização. A onda celeste atinge aproximadamente 400 a 2-3000 km, em casos raros até mais. A onda celeste depende muito da atividade solar, enquanto a onda terrestre não. E, como sempre, sem uma boa antena independente, quase nada funciona.
Quando o seu sinal simplesmente desaparece sem deixar vestígios
A área onde a onda terrestre já não chega e onde a onda celeste ainda não chegou é chamada de “zona de salto”. Nesta zona em forma de anel ao redor da minha localização, o meu sinal não pode ser ouvido, mesmo na potência máxima.
A antena e tudo o que a rodeia
Para muitos utilizadores, a tecnologia das antenas é comparável à magia negra. Mas não é assim tão complicado se seguir algumas regras básicas.
As antenas distinguem-se entre antenas direcionais e antenas omnidirecionais. Com antenas direcionais, o design garante que o campo eletromagnético seja moldado (agrupado) numa direção específica. Mesmo quando se fala em ganho de antena, uma antena não gera mais energia do que aquela que é colocada nela. A energia é apenas agrupada numa direção específica. Uma antena omnidirecional, por outro lado, distribui toda a energia uniformemente ao redor. Não se pode dizer que um design é melhor do que o outro — isso depende do que se pretende fazer.
Uma antena omnidirecional é mais adequada se eu quiser alcançar os meus amigos distribuídos igualmente ao redor da minha localização. Isso não significa que conexões de longa distância não sejam possíveis com ela. Elas são possíveis, mas com menos frequência e com maiores dificuldades.
Uma antena direcional, no entanto, ajuda em longas distâncias, mas apenas numa direção específica. Isso significa que, para obter o máximo de flexibilidade, devo configurar a antena para que seja giratória. Dependendo do tamanho da antena, isso pode ser muito complexo. Afinal, a antena e o mastro também devem resistir a tempestades.
Como tirar o máximo proveito da sua antena
Geralmente, pode seguir algumas regras de construção de antenas que garantem um melhor alcance.
A antena deve estar o mais alta e independente possível. Portanto, é melhor colocá-la no telhado da casa e, se a casa estiver numa colina, melhor ainda. É bom que não haja obstáculos grandes e sólidos perto da antena. Portanto, de preferência acima do armazém com paredes metálicas e, de qualquer forma, longe de todas as linhas elétricas, cercas metálicas, etc.
Aproveite ao máximo com o cabo certo
O cabo da antena deve ser o mais curto possível e tão longo quanto necessário. Portanto, prefiro um cabo mais longo se isso me permitir alcançar um local muito melhor. Um cabo com apenas 1 metro de comprimento não me serve de nada se a antena estiver na cave.
O cabo deve ser de boa qualidade e não muito fino. Cabos finos têm uma atenuação muito maior, o que é mais perceptível na intensidade do campo de recepção do que na transmissão. Os bons cabos têm blindagem dupla, o que não só ajuda a evitar interferências noutras televisões, mas também me protege de perturbações da vizinhança. E também não se deve poupar nos conectores; há diferenças significativas de qualidade neste aspecto. Se não tiver experiência na montagem de conectores coaxiais, investir num bom serviço de cabos com instalação é certamente um bom investimento.
Como manter a fiabilidade do seu sistema de antenas
Além disso, o mastro da antena e o aterramento também devem ser feitos corretamente; isso diz respeito à sua própria segurança. Por fim, deve-se observar que uma inspeção regular do sistema de antena, cerca de uma vez por ano, é muito útil e pode proteger contra perturbações inesperadas. Muitas conexões de cabos corroídas causam ruídos fortes. Diretamente na antena, isso muitas vezes pode sobrepor completamente o sinal útil.
A longo prazo, só o poder ajuda?
Sim, querida potência de transmissão. Muitos operadores de rádio ficam de olho no grande “queimador”, um amplificador de transmissão grande com alta potência de saída. Podemos abordar rapidamente o aspecto legal: na Alemanha, dependendo do canal CB e da modulação, são permitidos entre 4 e 12 watts. Há também uma distinção na forma como a potência é medida, PEP ou ERP. Mais sobre isso em breve. Em outras palavras, qualquer potência superior não é permitida, mesmo que fosse muito útil para um melhor alcance.
Além do aspecto legal, a física também impõe limites simples. Há sempre situações em que muita potência dificilmente ajuda. Se o terreno for desfavorável, mesmo com 1000 watts, não conseguirei alcançar o vale vizinho nas montanhas. E se não houver condições de propagação, não poderei criá-las mesmo com um “pós-combustor” – o país distante permanecerá inacessível. Mas com boas condições, apenas alguns watts legais serão suficientes.
Há outros aspetos a considerar ao usar um amplificador. A interferência com os vizinhos é muito mais provável, os dispositivos são grandes e pesados, é necessário um bom arrefecimento, etc.
Em resumo – sim, mais potência de transmissão é útil em determinadas situações e aumenta a probabilidade de uma comunicação fiável. Mas a alta potência não é uma solução milagrosa, independentemente de ser permitida ou não. O legislador estabeleceu os limites de potência por boas razões, para que a interferência mútua possa ser amplamente evitada.
Por que o SSB maximiza o alcance
A modulação influencia realmente o alcance? Sim, e como! No rádio CB, três tipos diferentes de modulação são usados para comunicações de voz (não dados digitais): AM, FM e SSB. Sem entrar em detalhes, a SSB é a modulação que promete maior alcance. Isso se deve à largura de banda necessária (2,4 kHz para SSB em comparação com 6 ou 10 kHz para AM e FM). No entanto, uma largura de banda mais estreita também significa menor qualidade de voz, mas esse é o preço que tem de pagar. Em comparação com a AM, toda a potência está concentrada em um quarto da largura de banda, alcançando claramente um alcance maior. E, em comparação com a FM, a relação é ainda mais favorável para a SSB. No entanto, perde a fabulosa qualidade de voz e a interferência reduzida da FM.
A SSB é, portanto, a melhor escolha para tráfego “DX” (longa distância). O que não significa que a AM ou a FM não possam, por vezes, atingir milhares de quilómetros também. Isto deve-se simplesmente ao facto de a influência de boas condições de propagação ser muito maior do que a influência da modulação.
Muita energia – mas alguém está a ouvir?
Em todas as áreas da tecnologia de rádio, existem os “crocodilos” – boca grande, mas orelhas pequenas. Em outras palavras – potência de transmissão muito alta, mas o recetor é “surdo”. É claro que a sensibilidade e o desempenho do recetor devem ser adaptados à potência. De que adianta eu ser ouvido bem na Argentina, mas não conseguir receber sinais de lá?
Os rádios CB atuais geralmente têm bons recetores em termos de sensibilidade e controlo AGC. E a sensibilidade real dificilmente pode ser influenciada, apenas verificada ocasionalmente. Pode acontecer que a entrada do recetor seja destruída por uma descarga elétrica próxima, reduzindo significativamente a sensibilidade. Existem pré-amplificadores, mas devido ao seu alto ruído inerente e a uma entrada do recetor sobrecarregada, eles causam mais danos do que benefícios.
Existem diferenças na recepção com dispositivos adicionais, como redução de ruído e supressor de ruído. Se o rádio não oferecer isso diretamente, dispositivos adicionais, como filtros da bhi, por exemplo, podem ajudar. E a posição da antena também é altamente influente, por exemplo, se estiver localizada perto de fontes de interferência, como uma linha de energia.
Com a informação certa para o melhor alcance
Um bom alcance depende de muitos fatores, alguns dos quais podemos influenciar.
- Uma boa antena direcional oferece maior alcance do que uma antena omnidirecional, mas apenas numa direção.
- Mais potência proporciona maior alcance – se legalmente permitido. Existem rádios com 12 watts de potência de transmissão e outros com 4 watts.
- Uma boa localização da antena ajuda muito – se o cabo não tiver de ser excessivamente longo.
- Um bom cabo sempre ajuda – sem dúvida alguma.
- Boas condições de propagação são o fator mais importante, mas não podemos influenciá-las. No entanto, podemos nos informar sobre quais são as condições e como elas podem evoluir nas próximas horas e dias.